李哲斐

摘 要：微生物學是高等農林院校的重要基礎課程之一，如何發(fā)揮學生的探索性、創(chuàng)新性和主觀能動性，是提高農科人才培養(yǎng)質量的重要環(huán)節(jié)。西北農林科技大學在微生物學的教學過程中以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標，根據(jù)實際情況對教學內容和教學手段進行優(yōu)化，將理論教學與科研訓練相結合，鼓勵學生較早的參與到科研項目中，激發(fā)學生對微生物學習的興趣，為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才取得了較好的效果。

關鍵詞：微生物學；創(chuàng)新人才；本科生；培養(yǎng)模式

中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）18-145-02

生命科學是當今發(fā)展最為迅速、最具影響力的自然科學，而微生物學則是其中最為活躍，最具創(chuàng)新性的發(fā)展前沿之一。微生物不僅是研究生物學，特別是分子生物學基本規(guī)律的理想材料，而且由于它們代謝能力強、功能各具特色、產(chǎn)物多種多樣[1-2]，因此在農業(yè)、醫(yī)學、食品及工業(yè)中的應用歷來受到人們的關注，因此微生物學是許多高校尤其是農林院校相關專業(yè)的主干課程之一。而如何使學生更好的了解微生物學在國內外發(fā)展前沿、掌握最新的微生物研究技術以及把握微生物學發(fā)展趨勢，培養(yǎng)具備實驗設計能力、動手能力和分析解決問題能力的創(chuàng)新人才是一線教學工作者所面臨的主要問題[3-4]。在微生物學實際的教學過程中我們發(fā)現(xiàn)許多學生的理論課非常優(yōu)秀，但將微生物學理論知識與科研和生產(chǎn)實踐相結合時，學生不了解社會和經(jīng)濟建設對微生物學的需求，缺乏必要的創(chuàng)新思維和嚴謹?shù)膶嶒炘O計能力，在面對問題時不能將所掌握的知識加以靈活運用[5]。針對這種情況，我們對該課程的教學內容、教學手段及課堂組織形式等方面進行了探索，增加了思維能力、微生物學技術、綜合實驗設計及分析解決問題能力等方面的訓練。使該課程成為培養(yǎng)微生物學科學研究型創(chuàng)新人才的平臺，我們將從以下幾方面進行改革。

1 優(yōu)化微生物教學的舉措

1.1 更新教學內容、優(yōu)化教學模式是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的保障 微生物學教學內容和教學模式是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主要落腳點，是教學改革的關鍵，同時又是調動學生學習積極性、主動性和提高教學效果的有效措施。因此我們首先選用具有系統(tǒng)性、完整知識體系和反映本學科領域最新成果的優(yōu)秀教材，使學生能全面系統(tǒng)地了解該門課程體系的全過程及新技術、新方法在微生物學研究中的應用。例如熒光定量PCR、全基因組測序、基因芯片、反轉錄測序及宏轉錄組測序等是研究微生物群落結構和功能強有力的手段，在授課過程中老師結合自己的科研情況將這些技術介紹給學生。其次是指導學生大量閱讀內容更加廣泛的參考書。由于生源多樣，其知識背景差異很大，每個學生的興趣及愛好也不盡相同，他們所關注的微生物學研究領域各不相同，采用相同的教學內容和模式必然會造成部分學生的學習積極性和主動性不高。而如果選用較為廣泛的參考書，學生可以根據(jù)自己的需求有目的進行學習，激發(fā)學生的學習興趣，拓寬他們在該門課程領域的視野。最后是優(yōu)化教學內容，在章節(jié)編排上，不僅要有利于學生更容易、更清楚、更完整地掌握各門課程知識體系的全過程，而且要利于各章節(jié)內容的銜接；在教學內容上，主要以教材為主，融合其他參考書對教學內容加以充實拓展，同時要通過閱覽國內外專業(yè)期刊、雜志、專業(yè)網(wǎng)站，將新理論、新設計、新方法及時補充進教學內容，使教學內容更加充實，超前于教材，加大課堂的信息量。對于個別比較容易理解的章節(jié)，采用設計式教學方式，使學生能夠自己設計、自己計劃、自己負責完成教學過程，從而有利于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)提出問題和解決問題的能力。

1.2 改革實驗教學方法，提高人才培養(yǎng)的質量 實驗教學相對于理論教學在加強學生的素質教育與培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了不可替代的作用。要建立培養(yǎng)微生物學科研創(chuàng)新人才，就必須對傳統(tǒng)的實驗教學體系進行改革、優(yōu)化。所以我們打破過去的傳統(tǒng)教學方法，即教師在上面講，接下來學生完全按照教師所講的進行操作，沒有發(fā)揮出學生的想像能力和思維能力，實驗過程僅僅是對實驗指導或者教師所講授實驗內容的一個簡單重復。我們的措施是將微生物實驗分為3個層次，即基礎性實驗、綜合性實驗和研究性實驗。對于綜合性實驗和研究性實驗，在開放實驗室的基礎上，教師首先根據(jù)各個實驗的難易程度，給每項實驗一個分值。然后，由學生自行選擇內容和時間，獨立或自由組合成一個小的群體來完成。要求學生從實驗內容的預習、實驗的準備、實驗的設計、實驗的操作、實驗的結果分析、實驗的清理都能夠獨立進行，學生在實驗中要起到主宰的作用。教師針對實驗過程中出現(xiàn)的一些個性和共性的問題及時進行糾正，并根據(jù)實驗的進程和現(xiàn)象隨時指出該步操作時應注意的事項，引導學生通過實驗現(xiàn)象并結合原理去分析問題的本質，找出解決實驗過程疑難問題的方法。再根據(jù)實驗的數(shù)據(jù)，去指導學生進行正確、全面、及時的處理和分析，從而衡量各步實驗的成敗，找出成功和失敗的原因。經(jīng)過這一模式的鍛煉有利于提高學生的基本實驗技能、獨立思考、運用知識能力、設計能力、綜合能力及創(chuàng)新能力。在實驗考核上，除了有理論考核、實驗報告考核、實驗表現(xiàn)考核外，加大實驗操作考核的力度和比例，該項成績占到實驗總成績的60%左右。通過細化、優(yōu)化合理實驗的考核方法，來督促和激勵學生參加實驗的積極性、主動性、自主性、和協(xié)作性，使實驗教學的成績能夠真實反映學生科研水平的高低和解決問題的能力。

1.3 實施科研訓練，開發(fā)創(chuàng)新思維 微生物學是一門實踐性和應用性非常強的學科，學生在課堂上學習理論知識的同時，會對一些熱點問題如利用微生物解決環(huán)境、能源及農業(yè)問題產(chǎn)生比較濃厚的興趣，這樣任課教師就可以將自己在微生物領域內的最新研究成果介紹給學生，有意識的培養(yǎng)學生的科研精神、創(chuàng)新能力和思考能力，同時也激勵了學生學習的主動性，促進了微生物學教學質量的提高。如在講授微生物對污染環(huán)境的修復時，介紹了我們實驗室中利用根瘤菌-豆科植物共生體對重金屬污染土壤修復的研究成果。接種的根瘤菌通過合成生長調節(jié)物質、增加氮素含量、增加植物生長速度及生物量以及對金屬離子生物可利用性的影響，從而增強共生體系的修復效果。在講授微生物生態(tài)時，向學生介紹了微生物對土壤中持久性有機污染物的降解，通過不同微生物的代謝作用，將毒性較強的多環(huán)芳烴分解為CO2和H2O，避免了這些有毒物質可能通過食物鏈進入人體。同時，學校開設了“本科生全程科研訓練”，每個本科生根據(jù)自己的興趣選擇一位老師作為自己的導師并參與到導師部分的科研項目中去，這樣使學生對實驗室的研究方向和實驗技術有了一定的積累。通過系統(tǒng)的科研訓練，學生就自己關心的問題提出解決方案，在導師的指導下申請“大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”。而這些項目從問題的提出、實驗設計、實驗實施、數(shù)據(jù)分析、文章撰寫到結題匯報都是學生自己完成的，在這種模式下使學生對微生物領域的熱點和前沿問題有了一定的了解，有效的鍛煉了他們獨立進行科研工作，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識和科研技能。endprint

1.4 采用開放式教學，提高教學質量 由于微生物學是農林院校本科各專業(yè)的“通識”課，因此向學生介紹的都是一些基本知識和基本實驗技術，沒有任何目的性和針對性，結果造成學生掌握的知識全面而不深入，特別是對于一些重要的理論和技術都只是一般性的了解，而沒有真正掌握。課后作業(yè)大多結論唯一或是一些定義等，學生的思維受到限制。因此我們在授課過程中引入了探究性和開放性問題，其特點是條件不足，結論不固定，引導學生在課后利用好網(wǎng)絡資源、期刊雜志及參考書，帶著問題閱讀相關文獻，在此基礎上拓展思維，建立自己的論點。安排一定的課時讓學生就這些問題進行討論，這樣一方面調動學生思維的積極性，鍛煉學生的閱讀和思維能力，提高其創(chuàng)新能力；另一方面培養(yǎng)他們查閱文獻資料的能力和共享資源的習慣，曾強他們的參與感。

2 存在問題

2.1 經(jīng)費不足 本科生創(chuàng)新性實驗項目的經(jīng)費來源比較單一，輻射面較小，從而使部分學生不能參與到科研訓練中。另外由于資助數(shù)額較小，經(jīng)費不能滿足實驗的需求，部分學生對此失去了信心。因此學校需采取一定的措施來籌集更多的資金，擴大資助范圍并提高每個項目的資助額度，從而吸引更多的學生參與到自主學習和研究中。

2.2 課時不足 課堂討論是一種非常好的課程教學手段，能對學生的綜合能力進行鍛煉，在國外一些高校中被廣泛使用，但課堂討論的質量是至關重要的。我校新微生物學教學方案對課時進行了壓縮，其中還有一部分學時用于實驗，因此不能安排太多的課堂討論，同時討論的深度也明顯不夠，這就直接影響到了學生創(chuàng)新思維鍛煉的效果。因此教研室應與學校相關部門溝通，恢復縮減的教學課時。

3 結語

長期以來，生物學各專業(yè)的畢業(yè)生的就業(yè)形勢比較嚴峻，而拓展學生的知識面，提高其分析和解決問題的能力，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是改善就業(yè)問題的重要一環(huán)。微生物學及其實驗技術是生命科學研究領域中比較前沿的課程。通過對微生物學的教學內容、教學模式和考核方式等進行改革與探索，激發(fā)學生的學習興趣，增強他們的創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提高本科科研能力奠定基礎。

參考文獻

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[2]奚立民，曹樹勇，柯中爐.木質纖維素類生物質制備燃料乙醇的微生物研究進展[J].化工進展，2009，（11）：2003-2008.

[3]陳海琴，田豐偉，王剛，等.本科生微生物學（食品）創(chuàng)新教學模式摸索[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2012，（26）：23-24.

[4]曹建，王海欣，朱若珊，等.以本科生科研促進創(chuàng)新能力培養(yǎng)——北京大學的個案研究[J].中國高?？萍?，2013（Z1）：16-19.

[5]陳以國，樊旭，孫兆姝.創(chuàng)新實踐教學模式 提高學生動手能力[J].中國高?？萍?，2013（09）：53-54. （責編：張長青）endprint